發(fā)布時間：2023-06-15 17:16:29
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)字化創(chuàng)新技術樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1 數(shù)字技術概述
數(shù)字技術是第三次工業(yè)革命下的產(chǎn)物，它是一門新的科學技術，與電子計算機伴生，具體是指利用相關設備將各類信息，如圖、文、聲、像等轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別的二進制數(shù)字后進行運算、加工處理、儲存、傳輸、還原的技術。因該技術在運算、存儲的過程中，需要通過計算機完成編解碼和壓縮，所以也被稱之為數(shù)碼技術或是數(shù)字控制技術。數(shù)字技術剛剛出現(xiàn)時，主要應用領域為工業(yè)設計和制造，參數(shù)化設計是該技術的具體體現(xiàn)，是數(shù)字技術輔助設計發(fā)展到一定程度后出現(xiàn)的，這種設計方法在工業(yè)產(chǎn)品設計中的應用最為普遍。雖然數(shù)字技術現(xiàn)已人盡皆知，但為了使人們對該技術有一個更深層次的了解，下面簡要對數(shù)字技術的特點進行介紹。
計算機技術的普及為數(shù)字技術的應用提供了平臺，它在各個領域當中的應用，使社會的運作模式發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變。早期，數(shù)字技術主要被應用于以下幾個領域：航空航天、可再生能源開發(fā)與利用、原子能等等。大體上可將數(shù)字技術的特點歸納為以下幾個方面：
1.1 二進制
二進制是數(shù)字技術最為顯著的特點之一，當某種元件具有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)時，均可以用來表示二進制，如高電平和低電平，基于這一前提，使得基本單元電路的結(jié)構(gòu)變得更加簡單，對電路中元器件的精度要求不高，允許元件參數(shù)具有較大的分散性，只要能夠區(qū)分兩種截然不同的狀態(tài)即可。數(shù)字技術的這一特點使數(shù)字電路集成化的實現(xiàn)變?yōu)榭赡堋?/p>
1.2 精度高、抗干擾能力強
由于數(shù)字技術加工處理及傳輸?shù)亩际嵌敌畔?，所以一般不會受到外界的干擾，這使該技術具備了較強的抗干擾能力。同時，數(shù)字技術還能以增加二進制數(shù)的數(shù)位來提高運算精度。此外，與常規(guī)的信號相比，數(shù)字信號更容易實現(xiàn)長期存儲，從而使得一些比較寶貴的信息資源能夠留存下來。
1.3 保密性好、通用性強
在數(shù)字技術中，可以通過相應的軟件對一些重要的數(shù)據(jù)信息進行加密處理，極大程度地提高信息的安全性。同時，數(shù)字技術還具備較強的通用性，能夠采用標準化的邏輯部件組成各式各樣的數(shù)字系統(tǒng)，為其在各個領域的應用提供了可能。
2 工業(yè)自動化的特點
在我國，工業(yè)是國民經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)之一，其重要性不言而喻。為了進一步提高工業(yè)生產(chǎn)效率，工業(yè)自動化的概念被提出。所謂的工業(yè)自動化實質(zhì)上就是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，以各種參數(shù)的控制為主要目的，實現(xiàn)各種過程控制，減少人工手動操作，對相關資源和能源進行合理利用來進行生產(chǎn)。簡而言之，工業(yè)自動化就是工業(yè)能夠進行自動生產(chǎn)的過程，其現(xiàn)已成為提高勞動生產(chǎn)效率的重要手段之一。通過工業(yè)自動化能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標：提高工業(yè)生產(chǎn)過程的安全性、提高生產(chǎn)能效和產(chǎn)品質(zhì)量、減少原材料和能源的浪費。通常情況下，將工業(yè)自動化系統(tǒng)分為以下幾種，即生產(chǎn)管理級、工藝過程和設備控制級、檢測驅(qū)動級。其中涉及的關鍵技術包括計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡與信息技術、智能控制技術以及機電一體化技術等等。由此可見，想要實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化就必須將各種現(xiàn)代技術進行綜合運用，這也是工業(yè)自動化技術的主要特點之一。從現(xiàn)場控制的層面上講，工業(yè)自動化系統(tǒng)可分為檢測、控制以及驅(qū)動三類系統(tǒng)，這三類系統(tǒng)既獨立存在，又相互關聯(lián)，想要實現(xiàn)工業(yè)自動化，三類系統(tǒng)缺一不可，而數(shù)字技術是這三類系統(tǒng)構(gòu)建的基礎。
3 數(shù)字技術在工業(yè)自動化中的應用創(chuàng)新
3.1 數(shù)字技術在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應用優(yōu)勢
3.1.1 可靠性高
以數(shù)字技術為基礎構(gòu)建起來的控制系統(tǒng)，極大程度地減少了冗雜的設備與技術，不但使系統(tǒng)的操作過程更加簡化，而且準確性也大幅度提高，同時還使工業(yè)自動化應用中的安全性與有效性問題得以解決。
3.1.2 性價比高
數(shù)字技術在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應用，確保了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運行，以數(shù)字技術構(gòu)建起來的監(jiān)控平臺能夠?qū)ιa(chǎn)中的主要電氣設備的運行狀況進行實時監(jiān)測與控制，并在終端計算機上顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場操作人員調(diào)整生產(chǎn)過程提供了詳實、準確、可靠的依據(jù)。同時數(shù)字監(jiān)測控制系統(tǒng)的構(gòu)建成本較低，但它的應用卻能夠有效提高生產(chǎn)效率，減輕人員的勞動強度。
3.1.3 可操作性強
計算機技術是數(shù)字技術的核心和基礎，絕大部分數(shù)字控制系統(tǒng)都是以計算機為操作平臺，操作人員一般都具備一些計算機方面的專業(yè)知識，這使得對數(shù)字控制系統(tǒng)的操作變得非常簡單。
3.2 數(shù)字技術在工業(yè)自動化中的常規(guī)應用
3.2.1 DCS系統(tǒng)的應用
DCS又被稱之為集散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在70年代末期引入我國，并在電力、建材、冶金、石化等行業(yè)中得到了應用。80年代初期，我國進一步加大了對DCS技術的研究力度，取得了長足進步，國內(nèi)自主研發(fā)的DCS系統(tǒng)已經(jīng)趕超國際先進水平。從DCS在工業(yè)生產(chǎn)中的應用情況上看，該系統(tǒng)受計算機的影響最大，并且也是反應最為快速的一種自動化控制系統(tǒng)，雖然FCS系統(tǒng)的發(fā)展速度也比較快，但傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的維護、升級改造還需要DCS系統(tǒng)來實現(xiàn)，可以說DCS系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，為工業(yè)自動化的實現(xiàn)提供了強有力的技術支撐。目前，國內(nèi)工業(yè)控制計算機的生產(chǎn)過程呈現(xiàn)出大系統(tǒng)、控制對象分散的發(fā)展趨勢，為了滿足生產(chǎn)需要，DCS系統(tǒng)也逐步向大型化、分散控制的方向發(fā)展。不僅如此，在數(shù)據(jù)通信技術和網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展的推動下，DCS系統(tǒng)將各種調(diào)節(jié)器、PLC、PC和NC組合在一起，構(gòu)成了一個綜合的大系統(tǒng)，滿足了工業(yè)生產(chǎn)自動化和開放化的要求。在未來一段時期，DCS系統(tǒng)向智能化的方向發(fā)展將成為主流趨勢。
3.2.2 PLC的應用
PLC又被稱之為可編程控制器，其在工業(yè)生產(chǎn)中的應用非常廣泛。PLC采用了微處理芯片，其能夠?qū)Τ绦蜻M行編輯，從而實現(xiàn)運算、控制等操作指令，并通過數(shù)字或是模擬量等方式對工業(yè)生產(chǎn)過程進行控制。由于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境相對比較復雜，對控制系統(tǒng)的適應性要求較高，而PLC最為顯著的特點是抗干擾能力強，正是基于這一特點使其能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)中各種復雜環(huán)境的要求。隨著工業(yè)生產(chǎn)逐步向自動化方向轉(zhuǎn)變，對PLC的需求量不斷增大，這在一定程度上促進了PLC的發(fā)展。此外，PLC本身支持多種編程語言，可以滿足不同場合的使用需要，同時其還能與工控機相連，并且PLC逐步融入到了DCS系統(tǒng)當中，為工業(yè)生產(chǎn)自動化控制提供了可靠支撐。
3.2.3 傳感器的應用
傳感技術是現(xiàn)代信息的重要組成部分之一，也是實現(xiàn)設備數(shù)字化、生產(chǎn)流程最優(yōu)化的前提和基礎。就傳感器而言，其最為主要的作用是獲取信息，它的特點是功能強大、信息采集速度快、容量大?，F(xiàn)階段，傳感器在傳統(tǒng)行業(yè)中的應用越來越廣泛，而在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場中，傳感器性能的優(yōu)劣直接決定著自動化控制水平的高低。隨著工業(yè)生產(chǎn)對傳感器性能要求的不斷提高，使得傳感器技術逐步朝著微型化、智能化、高精度、低能耗、高可靠性的方向發(fā)展，給工業(yè)自動化控制提供了一大助力。
3.3 數(shù)字技術在工業(yè)自動化中的創(chuàng)新應用
3.3.1 GOOSE的創(chuàng)新應用
相關研究結(jié)果表明，傳統(tǒng)的二次回路存在一定的缺陷，具體體現(xiàn)在CT回路和PT回路上，前者主要是輸出電流值的偏差較大;后者主要是回路斷線問題。而通過GOOSE(虛擬終端)對二次回路進行優(yōu)化改進后，可以使上述缺陷獲得有效解決。GOOSE是數(shù)字技術在設備設計應用上的一次重要革命，為設備最優(yōu)化設計目標的實現(xiàn)提供了可能。現(xiàn)階段，GOOSE技術已在機電設備、測控裝置的保護欲智能終端間的信息交互中得到了應用，它的基本原理是利用全站儀對電路和開關進行控制。在實際應用中發(fā)現(xiàn)，GOOSE技術已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的二次回路，這使得信號管理和設備調(diào)整變得更加方便。GOOSE在工業(yè)電氣自動化中的創(chuàng)新應用主要體現(xiàn)在如下幾個方面：①應用GOOSE虛端子對傳統(tǒng)的二次回路進行改進，可以使工程調(diào)試更加容易理解。②GOOSE網(wǎng)為雙網(wǎng)配置，相關接口全部集中到一起，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
3.3.2 智能終端的創(chuàng)新應用
所謂的智能終端是一種利用GSM網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程報警、遙控、遙測等功能的設備。為了使智能終端在工業(yè)自動化中獲得普及應用，現(xiàn)場操作人員可用光纖對設備進行連接，在通過智能終端對收集到的數(shù)據(jù)進行分析處理，根據(jù)相關結(jié)果制定合理可行的控制措施。想要進一步提高數(shù)字技術在工業(yè)自動化中的應用安全性，必須對智能終端進行雙重配置，具體做法是第一重配置傳輸或是控制信號，并對電閘進行保護;第二重配置保護電路，這樣便可以顯著增強自動化控制系統(tǒng)的運行可靠性。
結(jié)語
總而言之，隨著科學技術水平的不斷提高，使得數(shù)字技術獲得了長足發(fā)展和進步，其在工業(yè)自動化中的應用也日益普及。大量的實踐證明，數(shù)字技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，不僅實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化控制，提高了生產(chǎn)效率，減輕了人員的勞動強度，而且還進一步縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。從目前的總體情況上看，智能化、網(wǎng)絡化已成為數(shù)字技術的主流發(fā)展方向，因此，在未來一段時期，應當重點加大數(shù)字技術智能化和網(wǎng)絡化的開發(fā)與研究力度，并在實際應用中進行推廣，使其能夠更好地為工業(yè)自動化生產(chǎn)服務，這對于我國工業(yè)的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展意義重大。
[關鍵詞]數(shù)字技術；工業(yè)電氣自動化；應用；創(chuàng)新
前言
科學技術的進步，工業(yè)自動化水平的不斷提高，數(shù)字技術已經(jīng)應用到各個領域，尤其是在工業(yè)電氣自動化中，對電氣工作流程的有效控制以及電氣過程控制等都在使用數(shù)字技術，工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術的應用有著不可替代的重要作用。
1、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術的特點
（1）可靠性
以計算機和互聯(lián)網(wǎng)為技術基礎的數(shù)字技術是新興的高科技產(chǎn)品，目前在實際的應用之中常常與智能化聯(lián)系在一起，數(shù)字技術即減少了使用傳統(tǒng)設備，又使工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)操作更加簡單，準確度和效率都得到了很大提高，尤其是光纖技術的應用使數(shù)字技術更加完善，例如工業(yè)電氣自動化中的工業(yè)鍋爐儀表在使用數(shù)字技術后，操作人員只要在電腦前就可以通過網(wǎng)絡和儀表數(shù)字來控制和操作。而且儀表所提供的數(shù)據(jù)是真實可靠的，根據(jù)相關企業(yè)和部門的統(tǒng)計顯示，當前工業(yè)電氣化中數(shù)字技術的應用已成為目前人們關注的重點，是企業(yè)向現(xiàn)代化管理發(fā)展的主要方向。因此數(shù)字技術具有可靠性特點。
（2）性價比高
工業(yè)電氣技術具有專業(yè)的特殊性和危險性，因此在實際的工作管理中對控制所達到的精確程度和安全性能必須要嚴格測定和計算，確保人身和生命財產(chǎn)安全，計算機技術和通信技術的快速發(fā)展使數(shù)字技術得到了完善和創(chuàng)新。工業(yè)企業(yè)可以通過先進數(shù)字技術和設備的應用，對企業(yè)采取的科學方法和管理措施進行檢測和控制，企業(yè)通過數(shù)字技術能夠把生產(chǎn)、管理形成一個統(tǒng)一的體系進行應用和管理。數(shù)字技術的通信能力是非常強的，它可以提供豐富的信息資料，具有較高的智能化功能，同時，企業(yè)使用了數(shù)字技術，節(jié)約了人力、物力，節(jié)省了時間，增加了工作效率工作效率，相應的降低了企業(yè)投資和管理成本。例如，在工業(yè)電氣自動化管理中數(shù)字技術可以對接口技術和管理進行控制和操作，對多種機器設備之間進行連接使用，技術之間的串聯(lián)運用，對于分析復雜的工業(yè)電氣自動化問題更加有效，計算結(jié)果會更加精確，并用更加優(yōu)化的處理方式進行數(shù)據(jù)處理分析等。因此數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化技術中還有著性價比高的特點。
（3）可操控性
以計算機技術為基礎的數(shù)字技術具有很強的可操作性和控制性，在操作上，只要輸入相應的操作指令，計算機程序就會啟動，通過傳輸設備將指令傳給電氣設備，電氣設備在指令下就會自動開始運行，因此數(shù)字技術在工業(yè)電氣設備上還具有可操控性 同時數(shù)字技術自身還具有邏輯分析能力，可以自動進行信息數(shù)量、準確度的校正，降低成本的消耗，而且還保證了安全性。此外，數(shù)字化平臺的開放性也帶來了操作代碼的標準化，有效的提高了程序的可控性，由于對電氣設備控制可以根據(jù)要求在計算機上設置不同的密碼和操作指令，因此沒有得到允許的人員是無法操作電氣系統(tǒng)的。也就是我們在計算機上常常會看到有問題請找程序管理員一樣。這對工業(yè)電氣系統(tǒng)的安全性和正常操作都有著非常重要的意義。
2、數(shù)字化技術在工業(yè)電氣自動化的應用與創(chuàng)新
數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化控制中具有其他技術所無可比擬的優(yōu)點，而且隨著數(shù)字化、智能化的不斷發(fā)展，數(shù)字技術在運行良好的同時也得到不斷的完善和提高，但是，這并比意味著數(shù)字技術就是完美無缺的了，在企業(yè)存在的技術差異、通信設施是否完善、選擇的計算機軟硬件是否合理等多方面原因，都會制約數(shù)字技術的發(fā)展，目前數(shù)字技術由于發(fā)展時間短，還沒有形成統(tǒng)一的標準規(guī)范化，數(shù)字技術專業(yè)人才匱乏，都是數(shù)字技術發(fā)展面臨的實際問題，更主要的制約因素還有數(shù)字技術是依托互聯(lián)網(wǎng)而發(fā)展起來的，互聯(lián)網(wǎng)智能化程度還不高，因此數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用必須要創(chuàng)新。
（1）在數(shù)字技術應用中使用智能終端
當前工業(yè)電氣自動化數(shù)字技術存在著一定的弊端，主要是應用時限限制較大，數(shù)字標準采用的方式存在著大小不一，格式各異以及數(shù)字標準衡量欠缺，另外數(shù)字技術的專業(yè)操作人員短缺，智能化水平不高，這些弊端必須得到改進和創(chuàng)新。因此在當前采用智能終端技術進行分析和創(chuàng)新是數(shù)字化技術應用的主要方式，通過光纖連接和智能終端對數(shù)據(jù)進行自動化的收集與控制，光纖設備與數(shù)字智能終端相互配合，一個用來保護電力中斷、信號發(fā)送和遠程測控，另一個則給以跳閘雙重保護，更加提高了數(shù)字化技術在工業(yè)電氣自動化中的智能性與可靠度。此外，數(shù)字化程序接口的標準化是工業(yè)電氣自動化能夠有效運行的主要條件，有利于企業(yè)的事件相關電位系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)之間的連接，將TCP/IP標準作為通訊標準。
（2）程序化操作理念創(chuàng)新
數(shù)字技術的執(zhí)行力向來是各企業(yè)都在強調(diào)的軟件能力，在調(diào)度命令下達以前，必須做好各項前期工作，使工業(yè)電氣管理程序化操作，例如票據(jù)經(jīng)過核實后要先存入電腦的數(shù)據(jù)庫中，當需要工作人員實際操作時，還要提前進入人工的預界面，進行諸如閘刀、開關等設備的確認設計。這有利于不斷完善系統(tǒng)的應用功能，使工業(yè)電氣自動化向?qū)崿F(xiàn)信息化、開放化的未來邁進，同時對工業(yè)電氣自動化技術管理人員也要隨時進行程序化培訓和管理，以便在實際操作控制中能按照數(shù)字技術要求進行規(guī)范的程序工作，使各種設備處于良好的運行狀態(tài)中。
結(jié)語
數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化的應用過程中已經(jīng)得到重視和廣泛使用，工業(yè)電氣自動化已經(jīng)滲透到電子信息工程與電力系統(tǒng)等領域，其計算機技術已經(jīng)包含了系統(tǒng)的開發(fā)、分析、設計和管理等多方面的研究，數(shù)字技術作為目前信息化發(fā)展中的高新技術產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)越來越多的被創(chuàng)新和提高，相信在工業(yè)電氣自動化不斷完善，不斷提高的同時數(shù)字技術也會迅猛發(fā)展，更好的為人類生活提供方便。
參考文獻
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[2]何賢義.淺談數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用與創(chuàng)新[J].中國電力教育，2010.11
【關鍵詞】煤礦機電;自動化技術;應用;創(chuàng)新
在煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦機電技術及其設備貫穿生產(chǎn)的各個重要環(huán)節(jié)，占據(jù)非常重要的位置。隨著經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)展，科學技術也得到了充足的提升和改善，越來越多的自動化程度高的產(chǎn)品應用在煤款生產(chǎn)上，大幅度提高了煤礦生產(chǎn)的效率，同時也改造了機電技術速度，改善傳統(tǒng)開采人為依賴性強和能源浪費較嚴重等現(xiàn)象，并成為解決煤炭需求與產(chǎn)量之間矛盾的主要途徑。
1.煤礦機電自動化技術相關概述
自動化是由微電子技術、計算機技術、自動控制技術、機械技術、信息技術以及其他技術相互融合而成的一門交叉性學科，具體指機械設備或生產(chǎn)過程在無人參與的情況下，經(jīng)自動檢測、信息傳輸及處理、分析段哦按和操縱控制等實現(xiàn)所要達到的目標。國外從七十年代中期就將自動化技術應用至機械上，但在八十年代，微型計算機及微處理技術、PCL控制技術、信息處理技術及傳感與檢測技術的迅速發(fā)展，使煤礦機電產(chǎn)品的性能得到了極大的促進和提升，煤礦機械進入了全新的發(fā)展時期。在國外機械設備上，以自動化技術為核心的電子控制系統(tǒng)已經(jīng)應用的十分廣泛，在我國也成為高性能煤礦機電設備的發(fā)展目標。
其特點有以下：
①多樣性：煤礦機電自動化產(chǎn)品的多樣性決定了與其配套的溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、加速度傳感器等傳感器種類的多樣性，都廣泛應用于煤礦機電自動化產(chǎn)品中。除此之外，多系統(tǒng)集成的應用現(xiàn)狀要求各系統(tǒng)之間具備多種通信接口，便于適應多種通信協(xié)議。煤礦機電用傳感器應用具有向想當程度的可靠性，目前，煤礦機電傳感器在完成數(shù)據(jù)采集及運算處理的同時還是將敏感元件與變送電路集成，提高傳感器智能化水平。
②集成化：煤礦機電自行化的核心處理器由計算機、單片機、可編程控制器、嵌入式計算機組成，底層設備信息采集和傳輸元件以各種高精度傳感器作為繼承，通過人機界面作為顯示設備來監(jiān)控整體系統(tǒng)的是否處于安全生產(chǎn)狀態(tài)中，實時監(jiān)控，了解生產(chǎn)動態(tài)，全方位保護和連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)。
③智能化：煤礦機電自動化因日益強大的微處理器功能有了更多的選擇，尤其微處理器提高了自身處理信息量的能力，處理速度也在逐漸提升。如數(shù)字交變頻同步電動機提升了控制系統(tǒng)后，不斷使電牽引采煤機實現(xiàn)負載控制，還實現(xiàn)了矢量控制。
④開放化：目前各行各業(yè)因通訊技術的迅猛發(fā)展都紛紛選擇進行自動化改造，煤礦機電自動化自然不例外，此行業(yè)的改造產(chǎn)品具有優(yōu)良的中央處理設備，其中包含多種通信模塊和通信接口，還具備良好的可通信聯(lián)網(wǎng)功能，可以實現(xiàn)與各系統(tǒng)之間的光纖連接通信，進而實現(xiàn)信息交互和集中控制。
2.煤礦機電創(chuàng)新應用自動化技術措施
2.1 應用于煤礦礦井提升機
礦井提升機是煤礦、有色金屬礦中的重要運輸設備，由于礦井系統(tǒng)具有運行速度快、控制復雜、慣性質(zhì)量大等特點，會經(jīng)常交替轉(zhuǎn)換工作狀況。礦井提升系統(tǒng)的使用效果也受現(xiàn)場環(huán)境條件的影響，如環(huán)境較惡劣，會導致系統(tǒng)電氣元件和各種機械零件失去原有的效能，即使系統(tǒng)自身帶有安全保護措施，也不能完全防范環(huán)境因素帶來的影響。如果提升機沒有按照預定的速度曲線運行，失去控制，不可避免的會發(fā)生過卷和提升機超速事故，威脅礦井工作人員生命安全。隨著科學技術的進步和不斷提高的礦井生產(chǎn)現(xiàn)代化要求，提升設備及拖動控制系統(tǒng)逐漸趨于完善，將微電子技術、模擬技術等應用在提升機控制中。通過進行自動化集控技術改造之后，數(shù)字化智能設備保證了機器設備運行的安全性，還提高了設備的自診能力，同時還簡化了礦井提升機的結(jié)構(gòu)，便于對設備的安裝和維修。隨著我國數(shù)字直流提升機的核心部件試驗效果顯著，進一步提升了整個煤礦系統(tǒng)的安全性。如通過微處理裝置進行多種尋址操作能夠準確的發(fā)現(xiàn)故障所在部位，很大程度了方便了各設備之間的通信交流，改善和升級整個系統(tǒng)的自檢能力。
2.2 應用于井下傳送帶
礦井下煤炭運輸?shù)闹髁閹竭\輸機，其基本功能是在相距較遠的工作點之間輸送物料，使驅(qū)動裝置和物料運載裝置分離，避免撒料、皮帶打滑或跑偏，保證煤炭在傳輸帶上連續(xù)運輸。我國自主研發(fā)的全自動帶式運輸機通過CST軟件可控軟件能保證不間斷運輸井下原煤，并在智能有效措施監(jiān)督下降低設備在工作工程中的故障率和出錯率。雖然原煤能夠得到連續(xù)運輸?shù)靡员Ｕ?，然而井下運輸屬于一項長距離和長時間的工作，其驅(qū)動點仍然存在不穩(wěn)定現(xiàn)象和安全隱患，整個設備的安全可靠性仍然會受到影響。所以，還需不斷探究和探究帶式運輸機在井下傳送的應用，從而不斷提高整個運輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3 應用于電牽引采煤機和礦井監(jiān)控和安全生產(chǎn)
采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統(tǒng)，如出現(xiàn)故障會中斷整個采煤工作，造成巨大的經(jīng)濟損失。將電牽引技術應用到采煤機中可通過其自帶電能為采煤機提供牽引力，還能保障設備性能的穩(wěn)定，減少故障的發(fā)生率。在應用電牽引技術前，只需對設備電控系統(tǒng)相關參數(shù)進行設置便可保證電牽引采煤機的運行性能。隨著電子技術領域的快速進步，電牽引技術會成為煤礦機電中不可獲取的技術之一。
由于煤炭行業(yè)具有高危性等特點，所以有必要全方位的立體實時監(jiān)控生產(chǎn)過程。當前，現(xiàn)代化礦井建立了電網(wǎng)監(jiān)控、井下人員跟蹤定位、井下移動通訊及安全監(jiān)測等子系統(tǒng)，形成一個全方位的監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡。其監(jiān)控范圍幾乎涵蓋礦井安全生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，如地面壓風系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、井下排水系統(tǒng)、防爆系統(tǒng)等。近年來不斷頻發(fā)的煤礦事故給人民群眾帶來巨大的生命財產(chǎn)損失，自動化技術的監(jiān)測監(jiān)控體系的基本功能可有效避免事故的發(fā)生。其功能主要有以下幾點：
①井下人員在坑道的實時動態(tài)可以根據(jù)實際地理情況制作出相關軟件，對現(xiàn)場調(diào)度起著重要的促進作用。
②基于自動通訊技術的地理信息顯示可實時查詢井下情況。
③搶險時，對井下人員的具置可快速定位，提高搶險效率。
④對井下員工進行自動考勤，便于人力資源管理。
⑤如果發(fā)生礦井事故，井下遇險人員及身份可通過監(jiān)控查詢，為搶險提供第一手資料。我國眾多煤礦企業(yè)在國家各項煤礦開采安全章程的引導下都逐漸應用自動化集控技術，如目前比較流行的遠程操控技術可以在無人值班的情況下監(jiān)控礦井作業(yè)，詳細記錄礦井的工作動態(tài)，保證合理完成開采和運輸工作。
3.結(jié)語
總之，煤礦機電自動化技術提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，一定程度體現(xiàn)了安全生產(chǎn)的特性，還對提高單機效率和降低人工成本都起著重要的促進作用。隨著科學技術發(fā)展的熱潮，在煤礦機電設備中自動化技術的應用范圍會逐漸擴大，為了更有效和直接的達到高效安全生產(chǎn)的目標，還需研發(fā)高新技術，加大投資力度，進而實現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)的多元化和高效率的發(fā)展。
參考文獻
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關鍵詞：云計算；數(shù)字化教學資源；服務模式；應用創(chuàng)新
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0021-02
為了滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”時代教育的專業(yè)資源庫系統(tǒng)、課程資源共享，我們必須要運用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術，依托云計算平臺，搭建網(wǎng)絡課程、視頻在線、資源庫、在線學習、教育教學管理等多樣化云學習平臺。主要面向?qū)W校師生的相關知識的學習和教學管理以及相關行業(yè)企業(yè)開展企業(yè)員工和行業(yè)從業(yè)人員的技能以及新技術、新知識培訓；面向企業(yè)開展服務、共享教育資源；面向社會人員相關技術的職業(yè)技能鑒定提供培訓和考試任務。同時，當前的教育教學改革要求我們根據(jù)職業(yè)崗位群和專業(yè)技術領域要求，實現(xiàn)實踐教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，教學資源多元化，教學方式、學習方式多樣化，培訓考核標準化，社會共享、服務平臺化，探索基于云平臺的“混合式”實踐教學模式成為當前教育特別是職業(yè)教育的迫切需要。而在云計算環(huán)境下，數(shù)字化教育資源的共享無疑是它非常重要的功能，云計算以其卓越的服務能力，極大地促進了數(shù)字化教育資源共享。
我們可以按照云計算的服務類型分成三類：IaaS（將基礎設施即服務）、PaaS（將平臺作為服務）以及（SaaS）將軟件作為服務。
對于數(shù)字化教學資源指經(jīng)過數(shù)字化處理，可以在多媒體計算機及網(wǎng)絡環(huán)境下運行的為教學的而專門設計的或者能被用于為教育目的服務的各種教育環(huán)境與信息資源。主要包招：各門課程課件，各種媒體素材，各類主題學習網(wǎng)站，教學視頻，模擬演示動畫等等。包括大、中、小學當前掀起的大規(guī)模的制作微課、慕課等資源。課堂實錄，遠程協(xié)同教學教研，虛擬社區(qū)專題在線輔導、測試。此外還包括各類工具如畫圖、文本編寫，信息搜索工具，動畫制作等實用工具。各類教育教學管理軟件如教務管理系統(tǒng)、招考系統(tǒng)、教育科研統(tǒng)計、規(guī)劃課題管理、虛擬課堂，教學研究系統(tǒng)，遠程學習平臺視屏點播、家校通等各類教育應用軟件及APP。根據(jù)云計算的服務層次，我們大致得出了云計算環(huán)境下數(shù)字化教育資源服務模式對照圖，如下所示：
由圖可以看出，在云計算環(huán)境下我們的各類教育資源通過云計算的服務層次，得到了很好的應用。通過云計算的服務共享機制，使得資源得到了充分的應用，節(jié)約了大量的人力物力。借助于云計算平臺，也給學生營造了一種及時學習，終生學習的良好環(huán)境。
云計算服務的部署模式主要分為：公有云、私有云、混合云。
因此，我們數(shù)字化教學資源的部署可以采用混合云得部署方式。建設基于私有云的校內(nèi)資源和服務應用，服務學校內(nèi)部師生，保證一些資源的隱私性。打破傳統(tǒng)的學校實訓資源平臺建設模式，深化校際和校企合作，將數(shù)字化教育資源部署到公有云服務端，以免費或低收費租用的方式為其他學?；蚱髽I(yè)提供訪問接口，更好地實現(xiàn)數(shù)字化教育資源的開放共享與社會服務功能。
建設基于公有云的開放式各類平臺，面向區(qū)域內(nèi)行業(yè)企業(yè)開放共享，通過預約管理系統(tǒng)申請，可為區(qū)域內(nèi)的學校提供與校內(nèi)一致的學習、教學、實訓、科研等服務。也可為區(qū)域內(nèi)行業(yè)企業(yè)的科研活動或大數(shù)據(jù)商業(yè)數(shù)據(jù)分析等提供服務，并收取合理的服務費用。區(qū)域內(nèi)的學校都可通過互聯(lián)網(wǎng)遠程方式訪問云服務端。如果有些院校短時間內(nèi)還缺乏相應師資力量，還可以通過虛擬現(xiàn)實（VR）等體驗真實的上課場景，從而實現(xiàn)師資的開放共享。
關于數(shù)字化教學資源應用創(chuàng)新研究：
當前，云計算平臺下，數(shù)據(jù)進入到大數(shù)據(jù)時代，同時也極大地促進了數(shù)字化教學資源的共享和發(fā)展。根據(jù)珠海市人民政府《關于印發(fā)珠海市深化教育綜合改革 提升基礎教育發(fā)展水平三年行動計劃（2015-2018）的通知》、珠海市教育局《關于推進全市“智慧校園”建設的通知》文件精神，從2015年11月份起開始大規(guī)模啟動智慧校園建設，到2016年6月初，全市已完成111所學校智慧校園建設工作，月均活躍率達70%以上，使用情況良好。智慧校園是運用云計算和大數(shù)據(jù)技術，為學校特色管理、家?；ヂ?lián)、評測提供服務的互聯(lián)網(wǎng)+教育信息化綜合應用平臺，目的是讓教育更可視化和數(shù)據(jù)化，驅(qū)動教育實現(xiàn)真正的個性化和均衡化。由此可以看出，珠海市有關云計算的應用應該是走在前列，相信云計算技術的應用，也會給珠海的數(shù)字化教學資源的共享和應用帶來極大的改變，給珠海的教育事業(yè)注入新的活力。對于后面有關云平臺應用的創(chuàng)新，以下為本人的一些粗淺的想法。
1）當前的一些云學習平臺僅僅局限于學校之間、學校聯(lián)合體的一些數(shù)字化教學資源的共享和服務，比如廣東省的“粵教云”以及各市的比如上文中提到的珠海市的“智慧校園”。雖然這些平臺也利用云平臺的優(yōu)勢，實現(xiàn)資源共享，但還可以形成與各行業(yè)協(xié)會以及各大企業(yè)以及廣大市民之間的大規(guī)模資源共享。當前，各項技術飛速發(fā)展，企業(yè)也有新知識、新技術方面的培訓需求，同時各大高校、職業(yè)學校都在推行的“行校企聯(lián)動，工學交替，項目導向”的人才培養(yǎng)模式，該人才培養(yǎng)模式的前提是行校企聯(lián)動，核心是工學交替，目標是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。所以，我們可以通過云平臺共享各項資源，由學校提供學習資源，給企業(yè)員工繼續(xù)學習提供便利，企業(yè)也提供給我們各種實踐資源，實踐項目，同時為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供平臺?？傊?，通過云計算這樣一個平臺，我們可以極大的推動“行校企”聯(lián)合，同時為廣大學習新知識的市民提供資源共享，促進教育特別是職業(yè)教育的發(fā)展。
2）數(shù)字化教學資源的推送服務。目前各大電子商務平臺都有基于商業(yè)數(shù)據(jù)分析的推送服務，我們的學習平臺以及資源服務平臺也應當有這樣的推送服務，及時把握同學或老師的需求，及時推送。
3）手機應用APP開發(fā)及微信平臺應用開發(fā)。當前手機學習知識也已經(jīng)成為主流，校園WIFI全覆蓋已成為發(fā)展的必然，課堂即使要求學生不能使用手機似乎也早就無濟于事。因此，開發(fā)基于手機的APP已成為必然。當前已有多家公司推出了一系列的手機APP的產(chǎn)品，比如云班課。在這個APP上老師可以手機點名，可以設計一些問題由學生手機作答，也可以相互討論，回答問題。老師可以查看學生的答題情況。同時，基于微信平臺開發(fā)也是一種不錯的選擇，通過微信平臺，推送資料，回答問題，討論問題等。
4）同時當前虛擬現(xiàn)實（VR）為當前技術熱點，在云計算環(huán)境下，也使得虛擬課堂進一步發(fā)展，學生在宿舍，在家里即可以進行網(wǎng)上學習，感受更逼真的網(wǎng)上課堂，同時也可以更好的實現(xiàn)同步課堂。數(shù)字虛擬現(xiàn)實（VR）正在電子商務領域帶來巨大的變革，可以說數(shù)字化技術也正在掀起教育領域的一場革命。虛擬課堂的同時，我們可以加入如點名，提問問答，答題情況分析等內(nèi)容。通過這種教育信息化得改革，能夠讓老師能更好地管理班級和學生，也能讓老師更好地了解學生的學習情況，極大的提高教學的效率。
5）云計算大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)字化教學資源的大量應用可以更好的處理高并發(fā)數(shù)，因為同時有可能會有成千上萬用戶進行訪問和操作。在云計算環(huán)境下，我們可以通過部署大量數(shù)據(jù)庫來支撐，同時通過合理設計在這些數(shù)據(jù)庫之間進行負載均衡和分片，解決這些問題。
6）大數(shù)據(jù)時代的到來，我們應該盡可能的利用我們手頭的數(shù)字化教育資源，通過云計算學習平臺等收集更多的數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)做數(shù)據(jù)挖掘和學習分析，以便能更好地為教育改革提供依據(jù)。
一、電氣自動化技術的設計原理及現(xiàn)狀
電氣自動化技術需要結(jié)合智能儀器、計算機設備、熱能工程知識，來分析控制相關參數(shù)。它通過檢測、控制管理在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)安全、提高產(chǎn)量和質(zhì)量、增加效率、降低能耗。通過對電氣相關機器設備的自動化控制，達到機組自動適應隨時變化的效果，確保了安全可靠的生產(chǎn)環(huán)境。目前電氣自動化技術主要和計算機科學技術進行融合。大多數(shù)的電氣自動化系統(tǒng)由三部分組成，即測量系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)上測量系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)沒有區(qū)別，都是引入了智能化設備和微處理器。電氣自動化技術通過計算機進行遠程的操作控制，在現(xiàn)場總線方面，它的核心是計算機操作系統(tǒng)。信息技術被廣泛采用到電氣自動化技術里的機器設備里。電氣自動化技術涉及的設備很多，生產(chǎn)過程有時也很復雜，有時需要面臨惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，例如很多設備需要經(jīng)受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。電氣自動化控制系統(tǒng)還囊括了自動檢測、順序控制和自動報警等內(nèi)容。SIS技術在慢慢走向成熟，DCS的迅速發(fā)展掀起了自動化建設信息化的新浪潮。單元機組實現(xiàn)了集中控制和電氣控制，采用一臺單元機組僅安排一位值班工作人員操作，使電氣控制、汽輪、鍋爐達到整體的效果，這一點，使我國的電氣自動化技術水平就會在國際上具有很高的競爭力。發(fā)展速度是在提高，隨著電氣自動化控制新技術的不斷采用，有關新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發(fā)利用?？刂葡到y(tǒng)和控制裝置發(fā)展的速度日新月異，在實際的生產(chǎn)過程中也要廣泛采用新理論和新策略。但是在電氣自動化方面也存在著一些問題，比如電氣供應器整體控制程度還很低，儀表工藝和單元測量也需要進一步提高，安全監(jiān)視及相關保護設備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機組自動化調(diào)節(jié)的投入率不高，程序系統(tǒng)開環(huán)利用少，投入使用也少。
二、電氣自動化技術的創(chuàng)新
1.智能化的單位機組監(jiān)控
電氣自動化DCS的普及使單位機組的監(jiān)控更好的實現(xiàn)。目前單位機組的智能監(jiān)控程度還很低，雖然在國內(nèi)許多電工、冶金行業(yè)中智能化的監(jiān)視和控制軟件被廣泛的采用，也給這些企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟效益，但由于我國電氣自動化技術發(fā)展時間短暫，幾年發(fā)展才有所提高，機組監(jiān)控智能化的程度還很低。隨著電氣自動化技術的不斷應用，單元機組智能監(jiān)控也會不斷的成熟。在單位機組監(jiān)控方面開始采用信息智能化的軟件和相關的儀表。比如可以對現(xiàn)場智能傳感器設置遠程控制和組態(tài)的儀表智能管理軟件，也可以遠程的修正安裝位置和零位漂移。對精度進行自動的標注，計算出各個產(chǎn)生的誤差，把生成的曲線報告標定好，自動跟蹤記錄儀器儀表的狀態(tài)變化，例如零位是否漂移、掉電、取壓管路是否堵塞。閥門智能控制軟件可以智能的對閥門進行調(diào)試和標定、在線組裝，判斷閥門是否卡住，閥芯是否磨損等。做完閥門性能的全面評估后對實現(xiàn)維護提供策略。掌管重要轉(zhuǎn)動設備狀態(tài)的智能控制軟件對重要轉(zhuǎn)動設備狀態(tài)進行分析，重要轉(zhuǎn)動設備包括引風機、給水機、送風機，它的采用要建立在可靠狀態(tài)的監(jiān)控技術上，通過振動和機電診斷，對是否存在不平衡、軸承磨損、負荷過重等現(xiàn)象進行綜合快速分析，識別出發(fā)生故障的原因，在故障還沒有達到惡劣的影響程度下發(fā)出警報，對停止檢修提供幫助和指引。智能化報警軟件通過報警的信號的分析、統(tǒng)計和預測，對機組未來可能的發(fā)展趨勢和發(fā)展狀態(tài)進行分析判斷，用指導工作人員的方法操作。還要用到故障預測軟件、故障診斷軟件、狀態(tài)維修軟件，它們都具有專業(yè)性，對正在運行的機組進行安全的全面分析判斷，最大限度發(fā)揮機組的潛力。單元控制智能化會轉(zhuǎn)變機組檢修的方式，改變以往被動式、定期式的方式，轉(zhuǎn)向主動式、預測式的維修方式，檢修計劃也會根據(jù)實際機組的運行狀況進行合理的、科學的安排。
2.控制過程的優(yōu)化
電氣自動化技術的應用是為了提高了模擬量控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的范圍和質(zhì)量指標。目前一些模糊控制、狀態(tài)預測控制、自適應和人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)等技術被不斷開發(fā)使用。在電氣自動化的控制過程中需要采用安全的、具有經(jīng)濟效益的、通用性強的、方便安裝調(diào)試的控制優(yōu)化專用軟件。它們對于溫度的控制起到很大的作用?，F(xiàn)在機組采用的AGC都是單機的模式，通過調(diào)度把負荷直接的轉(zhuǎn)發(fā)給AGC機組。由于機組的負荷變動很快，投入的AGC機組不斷處于相應變化的變負荷狀態(tài)，擋板、輔機和閥門等機器設備頻繁產(chǎn)生動作，這就需要從過程方面進行電氣自動化技術的改進?？紤]到成本問題，過程的優(yōu)化控制要從不同的各個角度去分析如何才能降低電氣自動化的生產(chǎn)成本，延長機組設備的使用壽命。目前有的電氣自己化在控制過程方面采用了負荷全場的分配系統(tǒng)，就是一個關于全部機組的負荷命令，對全部機組進行系統(tǒng)負荷分配，考慮到機組的煤耗成本，在機組變化允許的范圍內(nèi)安排選擇機組的負荷任務，達到煤耗成本和做功成本降低的效果。AGC單機式的方式對負荷方式進行了轉(zhuǎn)變分配，SIS系統(tǒng)也結(jié)合實際的結(jié)構(gòu)進行了再一次的開發(fā)利用，自身應用技術使其高效的、安全的、環(huán)保的進行生產(chǎn)工作。
3.管控操作一體化
管控一體化指DCS和MIS管理信息系統(tǒng)結(jié)合，彼此滲透，結(jié)合成為一個層次面廣的、集管理控制、網(wǎng)絡化的、調(diào)度決策于一體的綜合自動化控制系統(tǒng)。在未來的工程建設方向會全面安裝廠級的管理信息系統(tǒng)，這個系統(tǒng)基于單元機組DCS。廠級管理信息系統(tǒng)通過對單元機組監(jiān)控網(wǎng)絡提出信息，然后加工成廠級管理監(jiān)控信息，在遠程計算機系統(tǒng)的幫助下對調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送相應的信息，接受調(diào)度的指令。這樣一來，實現(xiàn)了整個電氣管理控制的一體化。
4. 接口操作透明化
DCS的人機接口是CRT，它由值班工作人員進行監(jiān)視，但時間一長，工作人員會感到視覺疲勞，這樣就降低了監(jiān)視的注意力。如果采用大屏幕的顯示器，則值班工作人員的眼睛會感到舒適些，提高了監(jiān)視的注意力?，F(xiàn)在許多公司生產(chǎn)開發(fā)了這種大屏幕的顯示器。比如日立和西門子公司。如果采用大屏幕的顯示器，那么系統(tǒng)智能化的程度會大幅提高，連鎖保護設計也會更加完善。工作值班人員相應的管理要求也要提高，采用大屏幕的顯示器，為實現(xiàn)少數(shù)人監(jiān)視提供了可靠的技術保障，也標明了現(xiàn)在電氣自動化技術在控制屋里監(jiān)控的水平。
總結(jié)：
當今社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，電氣自動化技術也要跟上時代的步伐。電氣自動化技術是朝著智能化、高速化、高效化、一體化以及操作透明化方向發(fā)展的?，F(xiàn)代科學技術在自動化方面的應用，大大拓展了電氣自動化技術的發(fā)展空間，也更新了電氣自動化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的指標。電氣自動化技術的合理應用，將完成機組運行監(jiān)控維護的高效處理，降低電氣自動化技術的能源消耗量，提高電氣自動化技術的整體工作效率。
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關鍵詞：電氣自動化 數(shù)字技術 應用特點 創(chuàng)新途徑
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0250-01
隨著當前信息科技的快速發(fā)展完善，數(shù)字技術逐漸成長成熟起來，成為當前各項事業(yè)的現(xiàn)代化進程中主要應用技術之一，為各個行業(yè)的發(fā)展皆起到了極大的推動作用。尤其是電氣自動化對于數(shù)字技術的應用，數(shù)字技術不僅使電氣自動化在更加完善的程度上得以實現(xiàn)，還推動了電氣自動化的持續(xù)健康運行，是新時期電氣自動化各項應用技術中最為關鍵的一項。本文通過對數(shù)字技術在電氣自動化中應用的特點進行分析，談論了推動其在電氣自動化的應用中進行創(chuàng)新的途徑，希望能夠使數(shù)字技術在電氣自動化中得到更好地應用。
1、數(shù)字技術應用于電氣自動化的相關特點分析
新時期，電氣自動化作為高新技術的產(chǎn)物獲得了極大的發(fā)展，而數(shù)字技術則作為推動電氣自動化實現(xiàn)的最為關鍵的技術，在電氣自動化中提供著越來越多的服務。數(shù)字技術在電氣自動化中的應用，不僅幫助電氣自動化改進了操控系統(tǒng)，使得其自動化的區(qū)域更加便捷、實用，還極大地提升了電氣自動化的各項工作的效率，為電氣自動化的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。具體而言，數(shù)字技術應用于電氣自動化主要有以下幾個方面的特點：
首先，數(shù)字技術應用于電氣自動化具備非常高的性價比。電氣自動化對數(shù)字技術進行應用，能夠使電氣設備實現(xiàn)更為自主高效的運行以及自我檢查和診斷。同時，數(shù)字技術的應用還可以通過提供充足的信息資料，來幫助電氣實現(xiàn)更為強大的通信能力。而且，數(shù)字技術還具有較高的智能化特點，可以使電氣在工作中實現(xiàn)高標準的統(tǒng)一規(guī)范的清晰運行，進而為電氣的工作節(jié)省諸多的成本。
其次，數(shù)字技術應用于電氣自動化具有極高的可靠性。數(shù)字技術的應用建立在計算機網(wǎng)絡以及高端智能化的電氣系統(tǒng)基礎之上，能夠使電氣的工作減少對于傳統(tǒng)設備的應用，進而推動電氣操作的簡便化以及高精確化。而且，數(shù)字技術還能夠通過應用互感器以及光纖等，使電氣工作實現(xiàn)更加有效的安全應用。
再者，數(shù)字技術應用于電氣自動化還使得電氣實現(xiàn)了強有力的可操作性。在應用于電氣自動化工作的過程中，數(shù)字技術通過使用計算機技術的操作指令以及工作程序，能夠使電氣設備的操作實現(xiàn)高效自主的運行。而且，在電氣操作自主進行時，設備還能夠通過使用數(shù)字技術的豐富數(shù)據(jù)信息，而達到對于各種指令的準確判斷以及辨析。
2、數(shù)字技術在電氣自動化中進行應用的創(chuàng)新途徑
電氣自動化對于數(shù)字技術的應用還處于較為初級的階段，雖然這種應用使得電氣自動化實現(xiàn)了更加高性能的安全自主化運行，但其中存在的智能化程度低、應用標準失于統(tǒng)一等不足之處也是不容忽視的。因此，電氣自動化相關人員必須采取措施推動數(shù)字技術的創(chuàng)新應用。本文下面就從幾個方面談論一下創(chuàng)新應用的途徑：
2.1 完善數(shù)字技術的程序代碼控制
數(shù)字技術應用于電氣自動化主要是借助于計算機的指令、代碼以及程序等功能，工作人員要想利用數(shù)字技術提高電氣自動化運行的精確性與操作能力等，就應該努力地從完善數(shù)字技術的程序代碼控制方面來實施。具體來講，工作人員要完善程序代碼控制，首先就需要將其檢測完成之后的數(shù)據(jù)輸入進電腦；然后，再在對開關、閘刀等進行設備設計確認時進行人工干預，使電氣自動化系統(tǒng)達到最佳的完善狀態(tài)；接下來，工作人員要對電氣自動化相關設備進行功能預期的測試，一直到電氣自動化工作能夠?qū)崿F(xiàn)預期功能，才最終對其下達計算機指令，使電氣能夠在自身系統(tǒng)運行的最佳狀態(tài)達到對于指令、代碼的應對，并執(zhí)行程序代碼所要求的各項操作。在這個過程中，數(shù)字技術的應用將會極大地推動電氣自動化在程序代碼環(huán)境下的優(yōu)化操作，進而達到對于電氣自動化運行精確度的提升。
2.2 使用虛端子推動數(shù)字技術創(chuàng)新
虛端子技術主要應用于變電站各項事件，它改進并完善了傳統(tǒng)狀態(tài)中的二次回路，不僅推動了回路工作的易理解以及簡便化，還使得變電站的設計以及裝置都實現(xiàn)了創(chuàng)新。所以，使用數(shù)字技術的虛端子技術進行變電站自動化操作是非常必要的。虛端子技術還可以應用于變電站設備之間信息的傳輸及交流，使變電站線路連接以及開關等得到全天候、全方位的遠程控制。而且，虛端子技術的應用還能夠在更加簡便易行的狀態(tài)中對變電站的各種信號進行管理，同時對變電站的運行環(huán)境進行有效測試，進而幫助變電站運行在更高程度上實現(xiàn)智能化。所以說，數(shù)字技術在電氣自動化應用中的創(chuàng)新還可以通過虛端子技術的應用來實現(xiàn)。
2.3 運用智能終端的技術進行創(chuàng)新
數(shù)字技術應用于電氣自動化還可以通過使用智能終端的技術進行創(chuàng)新，一方面，數(shù)字技術使用光纖來連接電氣設備，可以通過智能終端技術實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)信息的自動化收集以及控制。而且，智能終端技術應用兩個設備進行配合的應用，其一用于遠程控制、信號發(fā)送及保護電力中斷，另外則用于跳閘保護，可以充分地提升電氣自動化工作的安全性及可靠性。另一方面，終端智能技術還能夠通過設備接口的標準化來幫助電氣運行實現(xiàn)更高的運行質(zhì)量，從而使電氣自動化在更高程度上實現(xiàn)。
3、結(jié)語
數(shù)字技術應用于電氣自動化是非常有益的，然而其具體的應用還存在著諸多不足，電氣自動化相關人員一定要加大對于數(shù)字技術的應用及研究，努力推動其在電氣自動化中實現(xiàn)創(chuàng)新應用，為電氣自動化提供更多的助益。
參考文獻
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【關鍵詞】熱連軋電氣自動化技術；創(chuàng)新發(fā)展；生產(chǎn)線
1 熱連軋生產(chǎn)線的重要組成部分
1.1 板坯庫
為了節(jié)省能源，一般希望能加大熱裝比例，但為了便于軋制品種靈活變動和產(chǎn)品寬度規(guī)格調(diào)整，以及緩沖軋機與連鑄機生產(chǎn)間的不協(xié)調(diào)，保證軋機的高產(chǎn)量，因此需要設置板坯庫以堆放板坯。板坯在庫內(nèi)有規(guī)則的放置，由生產(chǎn)控制級計算機通過無線遙控吊車進行吊裝。
1.2 加熱爐
加熱爐是用來加熱板坯的，現(xiàn)在應用最為廣泛的是步進式加熱爐，其能有效減小水印，提高板坯溫度的均勻性，一般板坯的出爐溫度為1200度左右。板坯加熱質(zhì)量將直接影響軋制帶鋼質(zhì)量。板坯的上下面加熱不均將在粗軋時形成翹頭或扣頭，長度方向加熱不均將影響成品厚度精度等帶鋼全長質(zhì)量指標。
1.3 粗軋機
粗軋機現(xiàn)在較為流行的是采用單機架方案，即采用一架強力粗軋機進行3～7道次可逆制制來滿足精軋的坯料要求。采用單機架粗軋機的布置方案大大縮短了粗軋區(qū)的長度，減少了粗軋軋制時間，對減少板坯溫降十分有利，這將直接影響精軋機可軋產(chǎn)品的下限厚度。為達到提高精軋入口溫度的目的，除了減少粗軋軋制時間提高粗軋出口溫度外，也可以在粗軋機出口設計保溫罩或熱卷箱。
1.4 精軋機組
精軋機組是帶鋼熱連軋生產(chǎn)線的核心設備，產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于精軋機組的裝備水平和控制水平。精軋機組主要包括入口側(cè)導板、飛剪、精軋除鱗箱、精軋機架（現(xiàn)以7機架最為普遍）、除鱗水裝置、熱軋工藝裝置、活套裝置、板形控制裝置等。精軋終軋溫度一般控制在830～880度左右，以保證精軋機組能在奧氏體范圍內(nèi)軋出成品帶鋼。
1.5 卷取機
卷取區(qū)設有側(cè)導板、夾送輥、卷取機，在帶鋼咬入卷取機后及時建立張力，保證成品卷不出塔形，邊部整齊。目前普遍采用液壓助卷輥以實現(xiàn)自動踏步控制（AJC），其目的是使帶鋼頭部能無沖擊地平穩(wěn)進入每個助卷輥，保證帶鋼表面不出現(xiàn)壓痕和避免對助卷機構(gòu)造成沖擊損傷。卷取機的能力（最大卷取厚度，卷徑和卷取速度）限制了已有軋機能力的進一步提高及產(chǎn)品的最大厚度規(guī)格。
2 熱連軋電氣自動化技術
熱連軋電氣自動化系統(tǒng)一般由三級構(gòu)成，即：（1）基礎自動化級（L1級），主要完成設備的順序控制、位置控制、速度控制等任務。（2）過程自動化級（L2級），主要執(zhí)行基于數(shù)學模型的軋制規(guī)程制定與優(yōu)化功能，完成工藝過程參數(shù)的設定計算任務。（3）生產(chǎn)控制管理級（L3/L4級），主要完成生產(chǎn)管理任務。
2.1 基礎自動化級（L1級）
基礎自動化級主要包括自動位置控制（APC）、自動厚度控制（AGC）、自動寬度控制（AWC）、板形控制（ASC）、卷取溫度控制等，其中又以自動厚度控制（AGC）最為重要。AGC系統(tǒng)的控制模式和控制算法有很多，例如基于彈跳方程的GM-AGC，基于X射線測厚儀的監(jiān)控AGC、動態(tài)設定型AGC、相對AGC、絕對AGC、軋制力前饋AGC、硬度前饋AGC等。在一個實際的AGC系統(tǒng)中往往包含了多種控制模式。
2.1.1 彈跳方程與出口厚度檢測
由著名的彈跳方程式得出：
（2-1）
考慮到軋機零調(diào)及軸承油膜厚度對輥縫的影響以及一些不可測因素，因此實際板厚應為
（2-2）
式中h-出口板厚，mm； -相對于零調(diào)時的輥縫值，mm；
-軋機的變形伸長，mm； -零調(diào)時的軋機變形伸長，mm；
-油膜厚度，mm；OZ-零調(diào)時的油膜厚度，mm；
-彈跳方程測量誤差，mm； -油膜厚度增量，mm；
2.1.2 厚度給定值的確定
厚度給定值的確定分為兩種方法，即絕對AGC和相對AGC。絕對AGC是以各機架按照負荷分配原則所確定的出口厚度作為該機架AGC系統(tǒng)的目標厚度。絕對AGC理論上具有合理性，但由于基于彈跳方程的板厚間接測量方法精度較低，絕對AGC要想達到理想的使用效果，仍然面臨著比較大的困難。和絕對AGC相比，相對AGC使用更普遍，也更成熟。所謂相對AGC是指不論是否符合厚度設定值，各機架厚度控制系統(tǒng)均以特定時刻本機架帶鋼頭部實際軋出厚度的測量值作為厚度目標值。相對AGC首先避免了AGC系統(tǒng)以設定厚度作為目標值投入后所引起的大范圍壓下調(diào)整，有利于軋制過程的穩(wěn)定。其次，相對AGC采用鎖定板厚的方法可以消除基于彈跳方程的厚度測量方法的系統(tǒng)固有誤差的影響。相對AGC的缺點是可能造成實際軋制狀況與計算規(guī)程出現(xiàn)較大偏差，軋制負荷分配失準，且?guī)т擃^部絕對厚度精度缺乏保證。
2.1.3 X-監(jiān)控 AGC
基于彈跳方程的間接測量方法測量精度較低，根本不能滿足對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，因此為保證成品帶鋼的絕對厚度，即使已經(jīng)存在GM-AGC，且不論是絕對AGC還是相對AGC，都需要X射線測厚儀所給出的厚度偏差實測值對AGC系統(tǒng)實時監(jiān)控。
圖1 X-監(jiān)控AGC原理框圖
熱連軋精軋機組僅在最后機架后設置X射線測厚儀，對前面各機架的AGC系統(tǒng)，軋件從i機架運動到X射線測厚儀所需的時間為
（2-3）
式中V1-第j個機架的出口速度； -末機架（設共有m個機架）的出口速度；L-機架間距離； -末機架到X射線測厚儀的距離。每個機架的監(jiān)控值 可由下列遞推數(shù)值積分公式表示
（2-4）
（2-5）
式中， 對于每個機架都是不同的； 為監(jiān)控增益系數(shù)，根據(jù)實際系統(tǒng)調(diào)整。
2.2 過程自動化（L2級）
過程自動化包括設定計算和設定、軋件跟蹤、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)記錄和報表、模擬軋鋼以及數(shù)學模型等。數(shù)學模型中以精軋設定模型應用得最好。精軋設定模型主要包括以下幾個數(shù)學模型：1）溫度預報模型；2）軋制力預報模型；3）軋制功率、軋制力矩預報模型；4）軋機彈跳模型；5）輥縫計算模型。本文僅分析一下軋制力預報模型。軋制力數(shù)學模型中除了考慮軋件的寬度和軋輥的接觸弧長之處，把軋制力分解成兩個函數(shù)的乘積。一個是變形抗力，另一個是應力狀態(tài)系數(shù)。因此，
（2-6）
式中F-軋制力，kN；Km-變形抗力，kg/mm2；QP-應力狀態(tài)系數(shù)；Ld-軋輥的接觸弧長，mm；W-軋件的寬度，mm。
（2-7）
式中km-變形抗力，kg/mm2；Akm-模型系數(shù)；Cnt-化學成分，%
Str-變形程度；St-變形速度，1/s；
（2-8）
（當r≤0.15） （2-9）
（當r>0.15） （2-10）
（2-11）
式中 ---應力狀態(tài)系數(shù)； ---軋輥的壓扁輥徑，mm；
接觸弧長是根據(jù)海基柯克公式來計算的：
（2-12）
式中 -接觸弧長，mm； -壓下量，mm； -軋輥的壓扁輥徑，mm；
2.3 生產(chǎn)控制管理級
生產(chǎn)控制管理主要包括合同管理、軋制計劃編排、產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)、作業(yè)記錄、軋制數(shù)據(jù)存儲及管理、板坯及鋼卷庫管理、產(chǎn)品發(fā)貨管理、財務管理、各生產(chǎn)線的相互協(xié)調(diào)、按合同申請材料、跟蹤生產(chǎn)情況和質(zhì)量情況、組織成品出廠發(fā)貨等任務。不同的鋼鐵企業(yè)會根據(jù)自己的管理體制設置相應的管理功能。
3 熱連軋電氣自動化技術的創(chuàng)新發(fā)展
對熱連軋電氣自動化技術的創(chuàng)新研究方向主要是：
（1）自動厚度控制（AGC）；自動厚度控制模式和控制算法較多，而且一個實際的系統(tǒng)中也往往包含了多種控制模式，對AGC控制結(jié)構(gòu)、控制策略、和控制算法的改進與創(chuàng)新是一個不斷不展的過程。
（2）熱連軋數(shù)學模型；現(xiàn)階段數(shù)學模型里設定模型和溫度模型應用較好，板形模型普遍存在問題，需要在板形模型上加大投入力度，不斷在模型上融入新技術，使模型的軟件趨于標準化、產(chǎn)品化、適用于各種類型的熱軋生產(chǎn)線，并在模型上加上自適應修正，使模型能夠自學習。
4 結(jié)束語
熱軋電氣自動化控制技術本身是個復雜的控制體系，它的應用對鋼鐵廠至關重要，誰對電氣自動化技術應用得好或進者技術更先進，誰的產(chǎn)品質(zhì)量就更好更穩(wěn)定，誰的競爭優(yōu)勢就增強，誰的市場信譽和市場占有率就提高，誰就能在激烈的市場競爭中生存、發(fā)展。不斷創(chuàng)新發(fā)展自動化技術，可以提高生產(chǎn)效率，并且大大改進產(chǎn)品精度和性能，帶來巨大的經(jīng)濟效益，具有重要的意義。
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[關鍵詞]工業(yè)電氣自動化 數(shù)字技術 創(chuàng)新 應用 分析
中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）16-0012-01
一、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術應用的重要性
在新形勢下，數(shù)字技術日漸成熟，不斷被應用到工業(yè)電氣自動化中，發(fā)揮著關鍵性作用，其體現(xiàn)在不同方面。在工業(yè)電氣自動化方面，數(shù)字技術的應用利于簡化工業(yè)操作環(huán)節(jié)，最大化提高“人力、財力、物力”利用率，避免出現(xiàn)嚴重的浪費現(xiàn)象，動態(tài)控制各方面運營成本。數(shù)字技術的應用利于簡化工業(yè)生產(chǎn)人員操作流程，減少工作量，降低工作難度，只需要借助計算機控制程序以及相關按鈕便能進行一系列操作，極大地提高了生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。同時，和傳統(tǒng)技術相比，數(shù)字技術更具優(yōu)勢，能夠有效彌補其具有的缺陷，光纖網(wǎng)絡、互感器不斷被應用到工業(yè)生產(chǎn)中，利于提高工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，確保工業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有序進行。此外，在數(shù)字技術作用，可以智能化控制工業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，自動化檢查與修復工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，最大化降低故障發(fā)生率。在實際工作中，工業(yè)生產(chǎn)人員可以在同一時間下達不止一項生產(chǎn)操作步驟，不需要多次使用電氣設備，降低生產(chǎn)成本的基礎上，利于提高生產(chǎn)整體效益，不斷增強企業(yè)核心競爭力，走上長遠的發(fā)展道路。相應地，下面便是數(shù)字技術作用下，工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
計算機技術的不斷發(fā)展，數(shù)字技術應用也越來越廣泛，它主要應用于科學的計算、信息的管理、^程的控制、計算機的輔助系統(tǒng)、人工的智能、網(wǎng)絡于通信等方面。而在工業(yè)電氣自動化中，其主要應用計算機應用系統(tǒng)---計算機輔助系統(tǒng)。而數(shù)字技術的輔助系統(tǒng)包括計算機的輔助檢測、計算機的輔助管理、計算機的輔助制造、計算機的集成制造、計算機的輔助維護等等系統(tǒng)。其中計算機的輔助測試是利用了計算機進行自動化來測試工作。在工業(yè)電氣自動化中是將計算機的技術和原來應用技術相互而融合、相互而滲透形成了新興測試的技術，其具有定量性、綜合性、實踐性、發(fā)展性等特點，由于計算機的輔助測試系統(tǒng)具有各方面優(yōu)點，所以在工業(yè)電氣自動化中其得到很廣泛地應用。
二、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術創(chuàng)新應用途徑
1、優(yōu)化操作系統(tǒng)
在創(chuàng)新應用數(shù)字技術過程中，企業(yè)要意識到優(yōu)化程序化操作系統(tǒng)的重要性，這是最大化提高工業(yè)生產(chǎn)效益的關鍵點。在日常運行過程中，企業(yè)要全方位準確把握工業(yè)電氣自動化各方面情況，綜合分析多方面影響因素，優(yōu)化完善電氣自動化操作系統(tǒng)，注重其更新升級，要根據(jù)操作系統(tǒng)、硬件設施特點、性質(zhì)等，優(yōu)化完善的基礎上，實現(xiàn)有機配套，促使二者相互作用，更好地發(fā)揮操作系統(tǒng)多樣化作用，可以自動化“控制、識別”海量信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)程序化操作，提高信息數(shù)據(jù)利用率，更好地作用下工業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，確保一系列經(jīng)濟活動有序開展。在此過程中，企業(yè)要充分發(fā)揮操作系統(tǒng)多樣化作用，有效實現(xiàn)程序化操作，全方位動態(tài)檢查各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)無人操作模式，降低工業(yè)生產(chǎn)中人力方面的支出，也能為工業(yè)電氣朝著全面化方向提供有利的保障。
2、優(yōu)化利用虛端子技術
就虛端子技術而言，建立在傳統(tǒng)二次回路基礎上，可以全方位動態(tài)“控制、檢測”工業(yè)電氣設備裝置，促使各智能終端處于統(tǒng)一的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系中，相互作用，順利反饋信息數(shù)據(jù)。在創(chuàng)新應用數(shù)字技術中，企業(yè)可以將虛端子技術巧妙應用其中，充分發(fā)揮其多樣化作用，動態(tài)控制電氣設備線路連接狀況以及開關具體操作，科學管理信號，動態(tài)控制生產(chǎn)環(huán)境測試數(shù)據(jù)信息，最大化提高工業(yè)電氣自動化水平。在工業(yè)電氣自動化方面，企業(yè)可以準確把握虛端子技術特點、優(yōu)勢等，將其巧妙應用到對應的保護裝置、測控裝置等中，自動化控制系統(tǒng)開關等，促使線路跳合閘高效銜接，可以有效彌補傳統(tǒng)二次回路缺陷，加大對信號的管控力度，全方位動態(tài)測試系統(tǒng)運行溫度等，促使工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)運行中跳閘保護、在測控遙控等功能順利實現(xiàn)。
3、注重智能終端的應用
在運行過程中，企業(yè)可以充分發(fā)揮光纖多樣化作用，加強智能終端、間隔層二者之間的聯(lián)系，實時“采集、控制”海量信息數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮智能終端多樣化優(yōu)勢，更好地作用到工業(yè)電氣自動化方面，為提高工業(yè)電氣自動化水平做好鋪墊。同時，企業(yè)要根據(jù)各方面具體情況，準確把握智能終端設計重心，優(yōu)化設計跳閘、監(jiān)控現(xiàn)場信號等多個方面，也可以加大智能終端雙重功效方面的設計力度，優(yōu)化設計智能終端，科學配置智能終端，確保其應用過程中具有較高的可操作性，加大其利用力度。進而，促使數(shù)字技術得到更好地應用，不斷提高工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，也能在一定程度上促使計算機平臺自動化、通訊智能化水平有效提高，提高工業(yè)電氣自動化水平。
三、結(jié)語
總而言之，在經(jīng)濟發(fā)展的浪潮中，工業(yè)電氣自動化發(fā)展的重要性不言而喻，必須將其放在關鍵性位置。企業(yè)要與時俱進，準確把握自身電氣自動化發(fā)展限制，客觀分析數(shù)字技術多樣化優(yōu)勢，將其巧妙應用到工業(yè)電氣自動化方面，加以優(yōu)化創(chuàng)新，優(yōu)化操作系統(tǒng)，注重智能終端的應用，優(yōu)化利用虛端子技術等。以此，促使工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)處于安全、穩(wěn)定運行中，降低生產(chǎn)成本的基礎上，實現(xiàn)最大化經(jīng)濟效益，不斷增強企業(yè)核心競爭力，走上健康穩(wěn)定發(fā)展的道路，加快社會經(jīng)濟發(fā)展步伐。
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